电子工艺实验报告.doc

实验一 Multisim10界面设置及原理图绘制（2学时，验证型）实验目的：1.熟悉Multisim10软件基本界面。2.学习原理图绘制的基本操作。3.学习Multisim10元件库的操作方法。实验内容：1.绘制单管放大电路：电管放大功能，可通过示波器观察波形变化，还可通过multisim分析出其静态工作点等数据。2.绘制发光二极管驱动电路，并验证电路功能：当有时间脉冲时，两个与非门会交替产生高电平，从而使得两个小灯泡交替点亮。3.绘制光柱显示电路，并验证电路功能：如果通过电压大于一个灯的截止频率，第一个灯亮起，如果大于两倍的截止频率第二个灯亮起，以此类推。4. 绘制四位加法器电路，并验证电路功能：当J1接高电平时，加法器有效。J2的开关相当于一个时间脉冲，同时传递到4个元件上。当所有灯都亮起时，J1接低电平，J2由J2由低电平接到高电平，灯X1、X2、X3、X4，依次每次熄灭一个。实现清零。5总线绘制练习，并用字信号发生器对74LS138进行输入，观察数码管的变化：通过字信号发生器产生一个由111到001循环的二进制数。通过3 线8 线译码器译码之后传到数码管上，每产生一个二进制数，数码管相对应的一段就亮起。思考题：1. Multisim仿真软件的优点是什么？Multisim 侧重于模拟数字电路原理特性级仿真分析，不用真正的去连接电路就能实现电路仿真，节省了很多不必要的麻烦2. 简述绘制一张电路原理图的操作步骤。创建图纸、设置其大小选取所需要的仪器连线、讲仪器均匀分部于图纸上电路仿真，验证电路的正确性分析电路所能实现的功能3. 虚拟元件和真实元件的区别是什么？使用时应该注意什么问题？虚拟元件就是理想化的元件，没有误差。使用时应注意什么时候该用虚拟元件，如果用错了，电路实现不了功能，无法运行。实验二 Multisim10虚拟仪表使用（2学时，验证型）实验目的：1 熟悉元件库的使用2 熟悉虚拟仪表的使用实验内容：1. 信号发生器、万用表、示波器的使用2. 探测器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、字信号发生器的使用3. 波特图仪的使用实验步骤：1. 信号发生与示波器观察。通过信号发生器产生一正弦波，由示波器观察其波形2. 观察李莎育图形。分别观察两者产生的李萨如图形： 3. 验证欧姆定律。通过万用表测量，R1满足 U=I*R4使用示波器确定下图电路的放大倍数。由示波器测得：Uo=598.862mVUi=104.679mVA=Uo/Ui=5.725.电路如图，J1位时间延迟开关，用示波器观察电容两端电压的波形情况，并绘制出曲线（观察到截止时间=1s）。示波器观察波形6.试用示波器A、B通道同时测量信号源V(t)=10sin(21000t)(V)的信号，扫描方式分别为Y/T、A/B，观察显示波形的差异，思考其原因。 8用逻辑分析仪观察字信号发生器的输出信号。试将字信号发生器设置成递增编码方式，在0000H 0100H范围内循环输出，频率为1kHz。试将如下地址设置为断点，0015H、0016H、0038H。 在断点15H时断点38H时 9试设置字信号发生器，使得七段码管从0到F显示。10用逻辑转换仪将下列逻辑函数转换为真值表：Y=(ABC)D+(AB)CD+A(BC)D+A(CD)，并转换成与非电路。11用逻辑转换仪分析下图所示电路：化为最简为：12121212使用波特图仪确定下面电路的频率特性。思考题：1 李莎育图形有什么意义？李萨如图形就是将被测频率的信号和频率已知的标准信号分别加至示波器的Y轴输入端和x轴输入端，在示波器显示屏上将出现一个合成图形，这个图形就是李沙育图形。李沙育图形随两个输入信号的频率、相位、幅度不同，所呈现的波形也不同。当两个信号相位差为90时，合成图形为正椭圆，此时若两个信号的振幅相同的话，合成图形为圆；当两个信号相位差为0时，合成图形为直线，此时若两个信号振幅相同则为与x轴成45的直线。2 逻辑转换仪有哪几种转换形式，分别如何操作？将逻辑电路图转换成真值表的步骤：（1）将逻辑电路的所有输入端接逻辑转换仪的相应输入端。（2）将逻辑电路的输出端（有多个输出端时接入其中之一）接逻辑转换仪的输出端。 （3）双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。（4）根据逻辑电路输入端数量，点击面板上边的逻辑变量，这些逻辑变量的所有组合就在面板左侧以真值表的形式列出，但右侧一栏暂时为？。（5）按动面板右侧转换方式（Conversions）栏内的“电路真值表”按键 。由真值表导出逻辑表达式的步骤：（1）双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。（2）在逻辑转换仪面板上边选择想用的输入端（AH），下面的真值表区就会出现输入信号的所有组合，但右边列出的初始值全为零。（3）单击真值表右边的？一次，会变成0，单击2次变为1，单击3次变为X。以此，根据所需要的逻辑关系，改变真值表的输出值。（4）按动面板右侧转换方式栏内的“真值表表达式”按键。相应的逻辑表达式就出现在面板下边的逻辑表达式区。（5）若按动面板右侧转换方式栏内的“真值表简化表达式”按键，则得简化表达式或者直接由真值表得到简化的逻辑表达式。由逻辑表达式导出逻辑电路的步骤：（1）双击逻辑转换仪图标，展开仪器面板。（2）在逻辑转换仪面板下边的逻辑表达式栏内填入逻辑表达式（反变量的表示方法，用A表示）。 （3）按动面板右侧转换方式栏内的“表达式真值表”按键，得到相应的真值表 。（4）按动“表达式电路”按键 。（5）如果你使用的工作图纸版面太小，会弹出对话框，请求更换大幅面图纸。按“是”按钮确认。（6）按动“表达式与非电路”按键。3 波特图仪的横纵坐标如何选择？调整纵轴幅值测试范围的初值I和终值F，调整相频特性纵轴相位范围的初值I和终值F。当测电压增益时，纵轴显示的是北侧电路输出电压和输入电压的比值。Log：x轴的刻度取对数，当北侧电路的幅频特性较宽时，选用它比较合适实验三 Multisim10电路特性仿真及分析功能（2学时，验证型）实验目的：熟悉使用Multisim10的电路仿真功能、主要分析方法和后处理功能。实验内容：1. Multisim10模拟电路仿真（RLC串联谐振电路仿真）2. Multisim10数字电路仿真（六十进制计数器仿真）3. Multisim10电路分析方法应用实验步骤：1 RLC串联谐振电路仿真：1） 调节电源频率，使电路进入谐振状态（电抗等于0、电流与电源电压同相时），测量电路谐振时的电流I0、VR、VL、VC，计算电路Q值。填入自制表中。算出谐振频率f0=1591.55HZ。输入f0I0VRVLVCQ1.395mA1.395mV139.586mV139.353mV1002） 测量电路的谐振频率、幅频特性、相频特性。f0=1591.55HZ3） 改变电路参数，测量不同Q值时的I0、VR、VL、VC、幅频特性、相频特性。将L改成L=1mH，C改成C=10uF，此时Q=10I0VRVLVCQ1.414mA1.414mV14.15mV14.126mV10幅频特性相频特性2 六十进制计数器仿真：连线后运行正确即可。3 多级放大电路分析1）直流工作点分析：选择所有变量，写出分析结果。在simulate标签下的analyses选项下：选择DC Operating Point，然后弹出设置窗口，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate2） 交流分析：对R10上端输出节点进行分析，画出幅频和相频曲线。在simulate标签下的analyses选项下：选择AC Analysis，然后弹出设置窗口，选择output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate3） 瞬态分析：求出电压放大倍数。运用处理器处理后放大倍数4） 参数扫描分析：对电阻R2=35k，R2=45k，R2=55k进行分析，画出幅频曲线。在simulate标签下的analyses选项下：选择Parameter sweep，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改Sweep Variation Type 为List，在其右面的窗口Value List输入需要观察的不同电阻值，然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate5） 温度扫描分析：对温度-250C，250C，500C进行分析，画出瞬态波形曲线。在simulate标签下的analyses选项下：选择Temperature Sweep，然后弹出设置窗口，选择Analysis Parameters选项卡，修改Sweep Variation Type 为List，在其右面的窗口Value List输入需要观察的不同温度值，然后选择Output选项卡，将需要仿真的参数挪到仿真区（由Variables in circuit到selected variables for analysis），最后点simulate在-25摄氏度时，对电路的输出影响较大，且影响范围最大，而在25摄氏度时，影响较为平稳，无太大的起伏，而在50摄氏度时，在刚刚联通时，会有较大影响，在250S后影响降低，趋于平稳。6） 容差分析：分析三极管2N5224的模型参数Cje的容差，相对误差为80%，分析该容差对电路频率特性的影响，画出曲线。7） 将上述分析作成批处理分析，写出设置步骤。在simulate标签下的analyses选项下：选择Batched Analysis，然后弹出设置窗口，将Available analyses中想要仿真的量通过Add analysis按钮移动到右边的Analyses To Perfom中，最后点Run All Analyses即可运行之后结果与之前的结果一样思考题：1在RLC串联谐振电路仿真实验中需要用到哪些虚拟仪器仪表？波特图仪、万用表2简要说明74LS90D的工作原理。十进制同步减计数器真值表：Reset Inputs复位输入 输出 R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) QD QC QB QA H H L X L L L L H H X L L L L L X X H H H L LH X L X L COUNT COUNT COUNT COUNT L X L X